Agli albori dell'aviazione era semplicemente più facile riparare l'attrezzatura. Il carrello di atterraggio aggiunge resistenza, ma anche una seconda ala e rinforzi metallici. Gli aeroplani generalmente non volavano molto veloci o lontani, quindi la resistenza del carrello di atterraggio (e altre cose) non era un grosso problema. Il primo modello con attrezzatura retrattile risale al 1911. Da allora, l'attrezzatura retrattile è stata una decisione progettuale che ogni aeroplano deve prendere.

Ritirare l'attrezzatura nell'aereo consente una forma più pulita, che riduce la resistenza. Tuttavia, questo va a scapito del peso aggiunto. Il sistema di ritrazione, che di solito è idraulico, deve essere aggiunto e l'aereo deve essere progettato per fare spazio per l'attrezzatura da qualche parte almeno per lo più all'interno dell'aereo. L'aereo deve anche essere progettato per gestire situazioni in cui alcuni o tutti gli attrezzi non si estendono correttamente. Per gli aerei che devono essere veloci e / o efficienti, l'attrezzatura retrattile vale la riduzione della resistenza.

Anche la resistenza aggiuntiva deve essere supportata dalla struttura. Gli aeromobili con marcia retrattile avranno una velocità massima alla quale l'attrezzatura può essere estesa. Anche un equipaggiamento con carenature adeguate aggiungerebbe una resistenza significativa alle velocità a cui volano gli aerei di linea. Questo sarebbe molto più critico a velocità supersoniche. In questi casi il peso del rinforzo dell'attrezzatura potrebbe essere anche superiore al peso del sistema di riavvolgimento.

Gli aerei dell'aviazione generale particolarmente piccoli tendono a non avere attrezzi retrattili. Il sistema di retrazione aggiunge peso e complessità extra (e quindi costi), che saranno abbastanza significativi in ​​un piccolo aereo. Il cambio fisso è semplice e può essere progettato per ridurre al minimo la resistenza quanto più possibile. Questi aerei in genere non hanno bisogno di volare veloci o avere un ampio raggio, quindi la resistenza aggiuntiva è un problema minore. Altri piccoli aerei hanno un ingranaggio retrattile, che consentirà una maggiore velocità e portata. Il tipo PA-32 mostrato nella risposta di Dave è stato successivamente prodotto anche in una versione con equipaggiamento retrattile.

Risposta breve: consente loro di volare più velocemente e più lontano.

Risposta lunga: Hapag-Lloyd Flight 3378 lo ha dimostrato in modo impressionante il 12 luglio 2000. Destinato ad Hannover, non hanno ritirato la marcia dopo il decollo a Chania, Creta. Il carburante era sufficiente per la distanza pianificata più le riserve, ma la marcia estesa aumentò il consumo di carburante così tanto che rimasero senza carburante mentre si avvicinavano al loro aeroporto di deviazione vicino a Vienna. Il consumo di carburante durante il viaggio è stato il doppio rispetto a quello che sarebbe stato con la marcia ritratta.

La resistenza è composta da un componente correlato al sollevamento (resistenza indotta, linea blu sotto) e da un componente costante (resistenza a portanza zero, linea rossa sotto) ed entrambe dipendono dalla pressione dinamica, che è il prodotto della densità dell'aria e del quadrato della velocità relativa. Mentre la componente relativa al sollevamento sale con una pressione dinamica ridotta, la componente costante aumenta con una pressione dinamica maggiore. Pertanto, estendere la marcia aumenterà la componente di resistenza costante e mentre volare più lentamente aiuta a ridurre il suo contributo, aumenterà la componente di resistenza relativa al sollevamento. Alla fine, la resistenza sarà maggiore a tutte le velocità.

Tipici contributi di resistenza rispetto alla velocità per un aliante. La fisica per gli aerei di linea è la stessa, solo i numeri sono più grandi. In crociera, tutti gli aerei di linea cercano di volare il più vicino possibile alla resistenza minima.

Le uniche ragioni per un equipaggiamento fisso sono il costo, il peso e la semplicità. Le prestazioni ne risentiranno sempre.

Perché è un trascina per lasciarlo giù (gioco di parole). Alcuni aerei GA più piccoli (e anche grandi aerei) possono estendere il carrello di atterraggio attraverso un'ampia gamma di velocità operative e usarli come interruzioni di velocità piuttosto efficaci. Il DA42 mi viene in mente a questo proposito.

Per quel che vale, ci sono molti aerei dell'aviazione generale con attrezzatura fissa.

Il ritiro degli attrezzi su un piccolo aereo è sempre stato un argomento interessante. Alcuni vecchi pistoni singoli hanno una marcia retrattile manuale come i primi Mooney M20 che utilizzavano una barra Johnson per ritrarre la marcia. Questo è un sistema datato, da alcuni molto ricercato per la sua semplicità.

(la grande barra d'argento al centro è la leva del cambio)

Anche l'attrezzatura pieghevole ha poco a che fare con le dimensioni degli aerei. Il Mooney M-18 "Mite", che è un piccolo aereo per gli standard di chiunque, aveva un carrello retrattile (azionato anche dalla barra Johnson).

Un modo per ridurre la resistenza su un piano a ingranaggi fissi è attraverso l'uso di carenature del cambio. mentre aiutano con la velocità, possono anche causare un problema se l'aereo atterra con forza. In alcuni casi (se la ruota è gonfiata in modo improprio) un forte touchdown o un rimbalzo farà sì che la ruota si gonfia mentre gira, il che potrebbe sfregare o danneggiare seriamente la carenatura.

Perché tutti gli aeroplani devono ritirare il carrello di atterraggio, una volta raggiunta un'altezza specifica?
Perché non possono semplicemente lasciare il carrello di atterraggio aperto per tutto il volo?

Entrambe le domande sono false sulla loro premessa:

• Tutti gli aeroplani non devono ritirare il loro equipaggiamento; molti aerei sono a scatto fisso e non si ritrae. Alcuni aerei ritirano il loro equipaggiamento.

• Gli aerei possono lasciare il loro equipaggiamento schierato per tutto il volo, a condizione che rimangano abbastanza lenti da non trascinare il flusso d'aria extra danneggiare l'aereo e il carrello di atterraggio.

Gli aerei con equipaggiamento retrattile generalmente ritirano il loro equipaggiamento per migliorare le prestazioni. Non avere ruote e montanti che pendono verso il basso semplifica l'aereo, migliora l'efficienza del carburante, consente loro di volare più velocemente e più in alto e rende la guida più tranquilla e confortevole all'interno dell'abitacolo. Quindi, l'attrezzatura retrattile è generalmente desiderabile.

Ma, come suggerito dalla tua domanda, non è richiesta e non si basa su un'altezza specifica. (semmai, si basa su una velocità relativa)

Il carrello di atterraggio semplicemente retrattile è realizzato in modo da ridurre la resistenza extra che creata dal carrello di atterraggio fisso e quindi più pesante dell'aereo (aeroplano) può migliorare in velocità e viaggiare ad alta velocità ad altitudini più elevate